山羊腺苷单磷酸脱氨酶1基因启动子区单核苷酸多态性研究

为筛选腺苷单磷酸脱氨酶1(adenosine monophosphate deaminase 1,AMPD1)基因启动子区单核苷酸多态性(SNP)及研究其对启动子功能元件的影响,试验选择小香羊、黔北麻羊、努比山羊构建不同DNA池,直接测序结合BLAST筛选SNP位点。结果表明,AMPD1基因启动子区存在5个SNPs位点,分别为:T-614A、G-326A、G-309A、T-287C和T-165C。生物信息学软件预测得到AMPD1基因核心启动子区和转录因子结合位点,SNPs位点导致9个转录因子结合位点消失,而产生7个新的转录因子结合位点。AMPD1基因RNA二级结构在突变后显著改变,但未检测到CpG岛区域。     

猪PGRMC2基因启动子区多态性的生物信息学分析

本研究以大白猪的基因组DNA为模板,通过混池测序鉴定PGRMC2基因启动子区的多态位点(SNPs),以分析该基因启动子区突变前后转录因子结合位点和Cp G岛的变化。运用生物信息学软件预测其核心启动子区域、转录因子结合及Cp G岛。结果表明:在220头大白猪个体中,检测到PGRMC2基因启动子区存在2个SNP位点,分别为C-1283 T和T-372 C。且这2个SNP均导致PGRMC2基因的转录因子结合发生改变。C-1283 T突变导致1个转录因子结合位点消失(即ASP-CYP21);T-372C突变导致1个转录因子结合位点消失(AP-1-DNA_polyme),9个新的转录因子结合位点产生(E1A-BS5、Trex/MEF3compo、E-box CS、Myo D-MCK-right、NFkappa E1site、NF-mu-E1CS、kappa-E2CS1、lambda5-site F、m TDT-site F等)。由此,推测SNPs可能对PGRMC2基因表达调控发挥重要作用。     

兴义鸭MEF2C基因启动子区序列克隆与分析

为研究MEF2C基因启动子区SNPs对屠宰性状的影响,本实验运用直接测序法筛选兴义鸭MEF2C基因启动子区的SNP位点,并分析其与屠宰性状的相关性。结果表明:在兴义鸭MEF2C基因启动子上存在8个SNPs位点,分别为T-190A、A-232G、A-285G、A-617T、G-1420A、A-1437C、T-1504G、A-1524G;生物信息学分析发现T-190A、A-232G、G-1420A突变位点周围HOXA4、GCN4、Pit-1a、IRF-1等重要转录因子结合位点消失,继而生成Oct-1、ICSBP 2个新的转录因子结合位点;关联分析结果表明,T-190A不同基因型个体的兴义鸭活重存在显著差异,G-1420A不同基因型个体的兴义鸭腿肌率具有显著差异。由此推断,T-190A、G-1420A位点可能对调控兴义鸭MEF2C基因启动子区功能元件有重要影响,且2个多态性位点可能为影响兴义鸭屠宰性状的重要功能性SNP。本研究结果将为进一步确定MEF2C基因功能提供试验基础。     

牛αs2酪蛋白、k酪蛋白基因启动子区多态性研究

为研究牛CSN1S2、CSN3基因启动子多态性.选择品种差异较大的贵州荷斯坦奶牛和务川黑牛构建不同DNA池,设计特异性引物分别扩增2个牛种CSN1S2、CSN3基因5’调控区及第1外显子部分序列.结果表明:CSN1S2基因5’调控区存在3个SNPs位点:A-253T、A-317G、A-407G,CSN3基因5,调控区发现4个SNPs:T-79G、G-415G、T-421C、T-658G,2个牛品种在不同位点的多态性有显著差异.生物信息学软件预测CSN1S2、CSN3基因核心启动子区及转录因子结合位点,CSN1S2基因A-253T、A-317G位于预测核心启动子区.SNP位点造成CSN3基因7个转录因子结合位点消失,而产生10个新的转录因子结合位点.对于CSN1S2、CSN3基因,突变前后RNA二级结构有明显改变,目标序列均未发现CpG岛.研究结果为进一步确定其启动子功能奠定试验基础.     

贵州黑山羊细胞因子诱导的SH2包含蛋白基因5′调控区SNP研究

本试验为改善贵州本地优良品种贵州黑山羊生长性能,寻找生长相关基因细胞因子诱导的SH2（Src-homology 2）包含蛋白(cytokine inducible SH2-containing protein, CISH)启动子区多态性位点,并研究其对启动子功能元件的影响。将贵州本地优良品种贵州黑山羊构建DNA池,直接测序筛选SNP位点,生物信息学软件预测核心启动子区域、转录因子、CpG岛。结果发现,CISH基因5′调控区存在1个SNP位点为G-95C,得到CISH基因核心启动子区和CpG岛,SNP位点导致附近转录因子新位点产生和原来结合位点消失,但并不改变CpG岛大小。CISH基因5′调控区存在1个对启动子功能元件有较大影响的SNP位点,研究结果为进一步确定CISH基因启动子功能奠定基础。     

大白猪MYOD1、AKT3基因启动子区多态性及生物信息学分析

为探究MYOD1和AKT3基因启动子区的多态性及其可能存在的影响基因表达的分子调控机制,试验采用PCR直接测序的方法对大白猪MYOD1和AKT3基因启动子区的多态性进行检测,同时利用生物信息学分析方法预测了大白猪MYOD1和AKT3基因的核心启动子区、CpG岛和转录因子结合域。结果显示,MYOD1基因共预测到5个核心启动子区、1个CpG岛区域和10个转录因子结合域,且第5个核心启动子区位于CpG岛区域内;AKT3基因共预测到6个核心启动子区,未发现CpG岛的存在。通过直接测序的方法检测到MYOD1基因在G-361T处存在1个SNP突变,但在本试验群体中只发现1种基因型,同时该突变位点位于第1个核心启动子区内;AKT3基因在启动子区T-1709C处存在1个SNP突变,包括TT、TC和CC 3种基因型,其中TT基因型为优势基因型,T为优势等位基因。遗传多态性分析提示,该突变位点多态信息含量(PIC)介于0.25～0.5之间,表现为中度多态。本研究初步探究了大白猪MYOD1和AKT3基因启动子区的多态性并预测了启动子区可能的调控因子和调控元件,为进一步研究MYOD1、AKT3基因对肌肉生长发育的调控机制及将突变位点作为遗传标记用于分子选育提供指导和依据。     

3个品种猪MEF2D基因启动子多态及其生物信息学分析

研究以从江香猪、杜×长×大外三元杂交猪及贵州宗地花猪为研究对象,采用混合DNA池结合直接测序技术筛选猪MEF2D基因5'UTR及第1外显子区SNPs位点;同时利用生物信息学软件分析SNPs位点对核心启动子区、Cp G岛和转录因子结合位点的影响。结果表明:在猪MEF2D基因5'UTR区共筛查到4个SNPs位点,分别为A-511G、T-453A、T-242G和T-180A;生物信息学软件预测发现T-453A和T-242G位点附近有重要转录因子结合位点消失和新位点生成,据此推测猪MEF2D基因5'UTR区的T-453A和T-242G位点对调控启动子功能元件可能存在重要影响。     

牛α-乳清蛋白基因5'调控区多态性研究

试验选择品种差异较大的贵州荷斯坦奶牛和务川黑牛构建不同DNA池,设计1对引物分别扩增2个牛种α-乳清蛋白(alpha-lactalbumin, LALBA)基因5'调控区及第1外显子部分序列总长1126 bp。结果表明,LALBA基因5'调控区存在5个SNPs位点:T-114C、C-166T、A-225C、C-344T、T-778C,T-114C仅在务川黑牛表现多态性。生物信息学软件预测LALBA基因核心启动子区及转录因子结合位点,SNP位点导致11个转录因子结合位点消失,其中1个位于核心启动子区,产生5个新的转录因子结合位点。突变前后RNA二级结构发生明显改变,目标序列未发现CpG岛。     

猪肌分化因子1基因启动子区多态性及生物信息学研究

为揭示猪肌分化因子(myogenic differentiation 1,MyoD1)基因启动子区多态性,本试验分别以野猪×从江香猪二元杂交猪、杜×长×大外三元杂交猪及贵州宗地花猪为研究对象,采用DNA池和直接测序技术,筛选MyoD1基因5'UTR及部分第1外显子区SNP位点,利用生物信息学软件预测SNP位点对核心启动子区、CpG岛和转录因子结合位点的影响。结果表明,在MyoD1基因5'UTR及部分第1外显子区筛查到3个SNPs位点,分别为A-39G、T+150C和C+227G;生物信息学软件预测发现,A-39G位点附近出现重要转录因子结合位点消失和新位点生成;CpGIslandsearcher软件分析得到多态位点突变前后CpG岛大小及GC含量发生改变,据此推测猪MyoD1基因5'UTR区域的A-39G位点对调控启动子功能元件有重要影响。     

贵州地方山羊BMPR-ⅠB基因启动子区多态性及生物信息学分析

为探究骨形态发生蛋白受体ⅠB(bone morphogenetic protein receptorⅠB,BMPR-ⅠB)基因启动子区多态性及其与繁殖性状的相关性,本试验以贵州3个地方山羊品种(黔北麻羊、贵州黑山羊及贵州白山羊)为研究对象,通过构建混合DNA池PCR产物直接测序技术筛选SNPs位点,并采用多种生物信息学软件预测SNPs位点对核心启动子区、CpG岛和转录因子结合位点的影响。结果显示,BMPR-ⅠB基因启动子区存在4个SNPs位点:g.29893005 TC、g.29893016 CT、g.29893729 CG和g.29894370 CT。生物信息学软件预测得到BMPR-ⅠB基因核心启动子区和CpG岛,SNPs位点导致转录因子结合位点发生改变,g.29893005 TC和g.29893016 CT突变使原来的转录因子结合位点Sp1消失;g.29893729 CG突变使原来转录因子结合位点AP-1消失,从而产生新的转录因子结合位点USF;g.29894370 CT突变产生新的转录因子结合位点C/EBPalp,使原来的转录因子结合位点Sp1改变为C/EBPalp和Sp1。由此推测,SNPs位点对调控启动子功能元件可能存在重要影响。     

Sequence variation of bovine prion protein gene in Japanese cattle (Holstein and Japanese Black)

To assess relationships between nucleotide polymorphisms of the prion protein (PRNP) gene and susceptibility to bovine spongiform encephalopathy (BSE), we investigated polymorphisms in the open reading frame (ORF) and 2 upper regions of the PRNP gene from 2 Japanese cattle breeds: 863 healthy Holstein cattle, 6 BSE-affected Holstein cattle, and 186 healthy Japanese Black (JB) cattle. In the ORF, we found single-nucleotide polymorphisms (SNPs) at nucleotide positions 234 and 576 and found 5 or 6 copies of the octapeptide repeat, but we did not find any amino acid substitutions. In the upper region, we examined 2 sites of insertion/deletion (indel) polymorphisms: a 23-bp indel in the upper region of exon 1, and a 12-bp indel in the putative promoter region of intron 1. A previous report suggests that the 23-bp indel polymorphism is associated with susceptibility to BSE, but we did not find a difference in allele frequency between healthy and BSE-affected Holstein cattle. There were differences in allele frequency between healthy Holstein and JB cattle at the 23- and 12-bp indels and at the SNPs at nucleotide positions 234 and 576, but there was no difference in allele frequency of the octapeptide repeat. We identified a unique PRNP gene lacking a 288-bp segment (96 amino acids) in DNA samples stocked in our laboratory, but this deletion was not found in any of the 1049 cattle examined in the present study. The present results provide data about variations and distribution of the bovine PRNP gene.     

贵州地方山羊BMPR-ⅠB基因启动子区多态性及生物信息学分析

为探究骨形态发生蛋白受体ⅠB（bone morphogenetic protein receptor ⅠB，BMPR-ⅠB）基因启动子区多态性及其与繁殖性状的相关性，本试验以贵州3个地方山羊品种（黔北麻羊、贵州黑山羊及贵州白山羊）为研究对象，通过构建混合DNA池PCR产物直接测序技术筛选SNPs位点，并采用多种生物信息学软件预测SNPs位点对核心启动子区、CpG岛和转录因子结合位点的影响。结果显示，BMPR-ⅠB基因启动子区存在4个SNPs位点：g.29893005 T > C、g.29893016 C > T、g.29893729 C > G和g.29894370 C > T。生物信息学软件预测得到BMPR-ⅠB基因核心启动子区和CpG岛，SNPs位点导致转录因子结合位点发生改变，g.29893005 T > C和g.29893016 C > T突变使原来的转录因子结合位点Sp1消失；g.29893729 C > G突变使原来转录因子结合位点AP-1消失，从而产生新的转录因子结合位点USF；g.29894370 C > T突变产生新的转录因子结合位点C/EBPalp，使原来的转录因子结合位点Sp1改变为C/EBPalp和Sp1。由此推测，SNPs位点对调控启动子功能元件可能存在重要影响。     

Gene and haplotype polymorphisms of the Prion gene (PRNP) in Japanese Brown, Japanese native and Holstein cattle

Polymorphisms in the prion protein gene ( PRNP ) are known to be associated with transmissible spongiform encephalopathies in human, sheep and goats. There is tentative association between PRNP promoter polymorphism and bovine spongiform encephalopathy (BSE) susceptibility in cattle. In this study, we genotyped for six bovine PRNP polymorphic sites including a 23-bp indel in the promoter, a 12-bp indel in the intron 1, two nonsynonymous single nucleotide polymorphisms (SNPs), octapeptide repeats in the coding region and a 14-bp indel in the 3'-untranslated region in 178 animals representing Japanese Brown, Kuchinoshima feral, Mishima, Japanese Shorthorn and Holstein. In 64 Japanese Brown cattle, three indel sites were polymorphic. All of the six sites were monomorphic in Kuchinoshima. The 23-bp and 12-bp indel sites were polymorphic in Mishima cattle. The 23-bp and 14-bp indel sites were polymorphic in Japanese Shorthorn cattle. Both SNP sites were monomorphic in all cattle examined in this study. At the 23-bp indel site, the genotype frequencies of Japanese Brown and Holstein breeds were similar to that of BSE affected cattle. We estimated 12 different haplotypes from these genotypic data. A '23-12-K6S14+' haplotype was the major haplotype in all populations, whose frequencies ranged from 0.50 to 1.00.     

山羊角蛋白14基因启动子分析及其多态性研究

以内蒙古白绒山羊DNA为模板,参照牛的角蛋白14(keratin 14,K14)基因序列设计引物,PCR扩增获得长度为2834 bp(GenBank登录号:JQ063036)的片段,包括山羊K14基因启动子区2631 bp和结构基因第1外显子区203 bp。序列比对山羊K14基因启动子序列及其多态性分析结果发现,山羊K14基因启动子结构与人K14基因启动子不同,只含有Sox-5、GATA-1、GATA-1/2结合位点等3个共同的转录因子结合位点。但与牛K14基因启动子有较高的相似性,含有Sox-5、SRY、CdxA、MyoD、MZF1、GATA-1/3、Nkx-2结合位点等7个共同的转录因子结合位点;并发现山羊K14基因启动子区存在deltaE、GATA-2、GATA-1、Sp-1、AML-1a等5处独有的转录因子结合位点。此外,对山羊K14基因启动子进行多态性分析,发现4处单核苷酸多态位点,其中2处SNPs位于Nkx-2(-2004--1996 bp)转录因子结合位点或Nkx-2(-1590--1583 bp)临近几个碱基内。